日本用精子干細(xì)胞制成新的萬(wàn)能細(xì)胞

日本用精子干細(xì)胞制成新的萬(wàn)能細(xì)胞

日本京都大學(xué)教授筱原隆司領(lǐng)導(dǎo)的研究小組最近通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，用精子干細(xì)胞制成像胚胎干細(xì)胞一樣可生成各種器官和組織的細(xì)胞，作為又一種“萬(wàn)能細(xì)胞”引起了廣泛關(guān)注。

據(jù)《讀賣(mài)新聞》２９日?qǐng)?bào)道，筱原教授在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)剛誕生的幼鼠的精囊細(xì)胞，約一個(gè)月后出現(xiàn)了和胚胎干細(xì)胞形狀相似的細(xì)胞，筱原教授用培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的條件對(duì)這種細(xì)胞繼續(xù)加以培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)這種細(xì)胞不但發(fā)生了分化，而且還出現(xiàn)了增殖現(xiàn)象，細(xì)胞的性質(zhì)與功能和胚胎干細(xì)胞相似。一旦改變培養(yǎng)條件，就會(huì)分化成血液、心肌和血管細(xì)胞等。

筱原教授說(shuō)，與通過(guò)破壞受精卵制作胚胎干細(xì)胞相比，用精子干細(xì)胞制作可生成各種器官和組織、與胚胎干細(xì)胞相似的細(xì)胞，應(yīng)用于研究和臨床倫理問(wèn)題更少。研究人員計(jì)劃今后用成年老鼠的精子干細(xì)胞制成與胚胎干細(xì)胞相同的細(xì)胞。這一成果發(fā)表在２９日出版的美國(guó)《細(xì)胞》月刊上。

大家?guī)蛶兔Π?，急需答案，謝謝了

細(xì)胞的演化

一.無(wú)絲分裂

無(wú)絲分裂時(shí)由于不經(jīng)過(guò)染色體有規(guī)律的平均分配,故存在遺傳物質(zhì)不能
保證(但是不是沒(méi)有可能)平均等分配的問(wèn)題,由此有些人認(rèn)為這是一種不正常的分裂方式.

絲分裂是最早發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)胞分裂方式，早在1841年雷馬克（R.Remak）于雞胚血球細(xì)胞中見(jiàn)到。在無(wú)絲分裂中，核仁、核膜都不消失，沒(méi)有染色體的出現(xiàn)，在細(xì)胞質(zhì)中也不形成紡錘體，當(dāng)然也就看不到染色體復(fù)制和平均分配到子細(xì)胞中的過(guò)程。但進(jìn)行無(wú)絲分裂的細(xì)胞，染色體也要進(jìn)行復(fù)制，并且細(xì)胞要增大。當(dāng)細(xì)胞核體積增大一倍時(shí)，細(xì)胞就發(fā)生分裂。至于核中的遺傳物質(zhì)DNA時(shí)如何分配到子細(xì)胞中的，還有待進(jìn)一步研究。無(wú)絲分裂是最簡(jiǎn)單的分裂方式。過(guò)去認(rèn)為無(wú)絲分裂主要見(jiàn)于低等生物和高等生物體內(nèi)的衰老或病態(tài)細(xì)胞中，但后來(lái)發(fā)現(xiàn)在動(dòng)物和植物的正常組織中也比較普遍地存在。無(wú)絲分裂在高等生物中主要是高度分化的細(xì)胞，在動(dòng)物的上皮組織、疏松結(jié)締組織、肌肉組織和肝組織中，在植物各器官的薄壁組織、表皮、生長(zhǎng)點(diǎn)和胚乳等細(xì)胞中，都曾見(jiàn)到過(guò)無(wú)絲分裂現(xiàn)象。

談無(wú)性分裂生殖時(shí)核的分裂方式

分裂生殖又叫裂殖，是無(wú)性生殖中常見(jiàn)的一種方式，即是母體分裂成2個(gè)(二分裂)或多個(gè)(復(fù)分裂)大小形狀相同的新個(gè)體的生殖方式。這種生殖方式在單細(xì)胞生物中比較普遍，但對(duì)不同的單細(xì)胞生物來(lái)說(shuō)，在生殖過(guò)程中核的分裂方式是有所不同的，可歸納為以下幾種方式：

1 以無(wú)絲分裂方式營(yíng)無(wú)性分裂生殖

無(wú)絲分裂又稱直接分裂，是一種最簡(jiǎn)單的細(xì)胞分裂方式。整個(gè)分裂過(guò)程中不經(jīng)歷紡錘絲和染色體的變比，這種方式的分裂在細(xì)菌、藍(lán)藻等原核生物的分裂生殖中最常見(jiàn)。

原核細(xì)胞的分裂包括兩個(gè)方面：(1)細(xì)胞DNA的分配，使分裂后的子細(xì)胞能得到親代細(xì)胞的一整套遺傳物質(zhì)；(2)胞質(zhì)分裂把細(xì)胞基本上分成兩等分。

復(fù)制好的兩個(gè)DNA分子與質(zhì)膜相連，隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)，把兩個(gè)DNA分子拉開(kāi)，細(xì)胞分裂時(shí)，細(xì)胞壁與質(zhì)膜發(fā)生內(nèi)褶，最終把母細(xì)胞分成了大致相等的兩個(gè)子細(xì)胞。

2 以核的有絲分裂方式營(yíng)無(wú)性分裂生殖

有絲分裂的過(guò)程要比無(wú)絲分裂復(fù)雜得多，是多細(xì)胞生物細(xì)胞分裂的主要方式，但一些單細(xì)胞如：甲藻、眼蟲(chóng)、變形蟲(chóng)等，在分裂生殖時(shí)，也以有絲分裂的方式進(jìn)行。

(1)甲藻細(xì)胞染色體的結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的有絲分裂，兼有真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的特點(diǎn)，細(xì)胞開(kāi)始分裂時(shí)核膜不消失，核內(nèi)染色體搭在核膜上，分裂時(shí)核膜在中部向內(nèi)收縮形成凹陷的槽，槽內(nèi)細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)由微管按同一方向排列的類似于紡錘絲的構(gòu)造，調(diào)節(jié)核膜和染色體，分離為子細(xì)胞核，最終分裂成兩個(gè)子細(xì)胞(甲藻)。

(2)眼蟲(chóng)營(yíng)分裂生殖時(shí)，核進(jìn)行有絲分裂，分裂過(guò)程中核膜并不消失，隨著細(xì)胞核中部收縮分離成兩個(gè)子核，然后細(xì)胞由前向后縱裂為二(縱二分裂)，其中一個(gè)帶有原來(lái)的一根鞭毛，另一個(gè)又長(zhǎng)出一根新鞭毛，從而形成兩個(gè)眼蟲(chóng)。

(3)變形蟲(chóng)長(zhǎng)到一定大小時(shí)，進(jìn)行分裂繁殖，是典型的有絲分裂，核膜消失，隨著細(xì)胞核中部收縮，染色體分配到子核中，接著胞質(zhì)一分為二，將細(xì)胞分裂成兩個(gè)子代個(gè)體。

3 以核的無(wú)絲分裂和有絲分裂方式營(yíng)無(wú)性分裂生殖

這種方式最典型的代表就是草履蟲(chóng)，草履蟲(chóng)屬原生動(dòng)物纖毛蟲(chóng)綱，細(xì)胞內(nèi)有大小兩種類型的核，即大核和小核，小核是生殖核，大核是營(yíng)養(yǎng)核，在草履蟲(chóng)進(jìn)行無(wú)性繁殖時(shí)，小核進(jìn)行核內(nèi)有絲分裂，大核則行無(wú)絲分裂，接著蟲(chóng)體從中部橫縊分成2個(gè)新個(gè)體。

植物細(xì)胞通過(guò)分裂進(jìn)行繁殖。繁殖是生物或細(xì)胞形成新個(gè)體或新細(xì)胞的過(guò)程。
植物細(xì)胞的分裂包括無(wú)絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂和細(xì)胞的自由形成等不同的方式。
（一）有絲分裂
有絲分裂又稱為間接分裂，它是一種最普遍，而常見(jiàn)的分裂方式。
有絲分裂為連續(xù)分裂，一般分為核分裂和胞質(zhì)分裂。
1 、核分裂（時(shí)間長(zhǎng)）：核分裂是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，為了敘述的方便，人為地把核分裂劃分為前期、中期、后期作末期四個(gè)時(shí)期。有絲分裂各期的特點(diǎn)如下：
前期：核內(nèi)的染色質(zhì)凝縮成染色體，核仁解體，核膜破裂以及紡錘體開(kāi)始形成。
中期：中期是染色體排列到赤道板上，紡錘體完全形成時(shí)期。
后期：后期是各個(gè)染色體的兩條染色單體分開(kāi)，分別由赤道移向細(xì)胞兩極的時(shí)期。
末期：為形成二子核和胞質(zhì)分裂的時(shí)期。染色體分解，核仁、核膜出現(xiàn)，赤道板上堆積的紡錘絲，稱為成膜體。
2
、細(xì)胞質(zhì)分裂（時(shí)間短）：核分裂后期，染色體接近兩極時(shí)，細(xì)胞質(zhì)分裂開(kāi)始。在兩個(gè)子核之間的連續(xù)絲中增加了許多短的紡綞絲，形成一個(gè)密集著紡綞絲的桶狀區(qū)域，稱之為成膜體。微管的數(shù)量增加，成膜體中有來(lái)自高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的泡囊（含多糖類物質(zhì)），沿著微管指引方向，聚集，融合，釋放出多核物質(zhì)，構(gòu)成細(xì)胞板，從中間開(kāi)始向周?chē)鷶U(kuò)展，直至與母細(xì)胞壁相連，成為胞間層——初生壁，新質(zhì)膜由泡囊的被膜融合而成。新細(xì)胞壁形成后，把兩個(gè)新形成的細(xì)胞核和它們周?chē)募?xì)胞質(zhì)分隔成為兩個(gè)子細(xì)胞。

有絲分裂的特點(diǎn)：通過(guò)細(xì)胞分裂使每一個(gè)母細(xì)胞分裂成兩個(gè)基本相同的子細(xì)胞，子細(xì)胞染色體數(shù)目、形狀、大小一樣，每一染色單體所含的遺傳信息與母細(xì)胞基本相同，使子細(xì)胞從母細(xì)胞獲得大致相同的遺傳信息。使物種保持比較穩(wěn)定的染色體組型和遺傳的穩(wěn)定性。

減數(shù)分裂

有性生殖要通過(guò)兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，形成合子，再由合子發(fā)育成新個(gè)體。生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞中的一半。(否則生物每繁殖一代，體細(xì)胞中的染色體數(shù)目就會(huì)增加一倍)。既然在形成生殖細(xì)胞——精子或卵細(xì)胞時(shí)，染色體數(shù)目要減少一半，則原細(xì)胞必須經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂。

精子的形成過(guò)程

精子的形成部位：睪丸（精巢）的曲細(xì)精管中。在精巢中，通過(guò)有絲分裂產(chǎn)生了大量的原始生殖細(xì)胞，也就是精原細(xì)胞。根據(jù)有絲分裂的特征，可知精原細(xì)胞的染色體數(shù)目與體細(xì)胞染色體數(shù)目是相同的。在精原細(xì)胞時(shí)期，進(jìn)行了染色體復(fù)制。當(dāng)雄性動(dòng)物性成熟后，睪丸里的一部分精原細(xì)胞就開(kāi)始進(jìn)行減數(shù)分裂，經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂以后，精原細(xì)胞就形成了成熟的生殖細(xì)胞——精子。

精原細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中連續(xù)進(jìn)行了兩次分裂。

1間 前

1間后 （復(fù)制）

1前 期（聯(lián)會(huì)）

1中 期

1后期

1末期

2間 期

2前期

2中期

2后期

2末期

減數(shù)分裂

第一次分裂染色體減半；

第二次分裂兩條姐妹染色體分離。

第一次分裂的前期，細(xì)胞中的同源染色體兩兩配對(duì)，叫聯(lián)會(huì)。所謂的同源染色體，指減數(shù)分裂時(shí)配對(duì)的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方。聯(lián)會(huì)后，染色體進(jìn)一步螺旋化變粗，逐漸在光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn)每個(gè)染色體都含有兩個(gè)姐妹染色單體，由一個(gè)著絲點(diǎn)相連，每對(duì)同源染色體則含有四個(gè)姐妹染色單體，叫四分體。把四分體時(shí)期和聯(lián)會(huì)時(shí)比較，由于染色體復(fù)制在精原細(xì)胞時(shí)就發(fā)生了，因此，它們所含的染色單體、DNA數(shù)目都是相同的，不同的主要是染色體的螺旋化程度不同，聯(lián)會(huì)時(shí)染色體螺旋化程度低，染色體細(xì)，在光學(xué)顯微鏡下還看不清染色單體，因此，沒(méi)有在圖上表示出來(lái)。四分體時(shí)期，染色體螺旋化程度高，染色體變粗了，可在光學(xué)顯微鏡下清楚地看到每一個(gè)染色體有兩個(gè)單體。

在細(xì)胞分裂的同時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的同源染色體彼此分離，結(jié)果一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞便分裂成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，而此時(shí)細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目也減少了一半，細(xì)胞內(nèi)不再存在同源染色體。減數(shù)第一次分裂結(jié)束。
減數(shù)第二次分裂是從次級(jí)精母細(xì)胞開(kāi)始的，細(xì)胞未經(jīng)染色體的復(fù)制，直接進(jìn)入第二次分裂。在細(xì)胞第二次分裂過(guò)程中，染色體的行為和前面所學(xué)的有絲分裂過(guò)程中染色體的行為非常相似，細(xì)胞內(nèi)染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板這一位置后，接著進(jìn)行分裂，于是兩條姐妹染色單體分離，分別移向細(xì)胞兩極。與此同時(shí)，細(xì)胞分裂，結(jié)果生成了精子細(xì)胞。精子細(xì)胞經(jīng)過(guò)變形后成為精子，兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞最后生成了四個(gè)精子，減數(shù)分裂結(jié)束。

隨后，各個(gè)四分體排列在細(xì)胞中央，同源染色體好象手拉手似地排成兩排，紡錘絲收縮，牽引染色體向兩極移動(dòng)，導(dǎo)致四分體平分為二，配對(duì)的同源染色體分開(kāi)，但此時(shí)著絲點(diǎn)并未分開(kāi)，每一染色體上仍有兩條染色單體。接著發(fā)生細(xì)胞分裂，一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞分裂成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，而每個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中的染色體數(shù)目就只有初級(jí)精母細(xì)胞的一半了，初級(jí)精母細(xì)胞有4條染色體，而次級(jí)精母細(xì)胞只有條染色體，染色體數(shù)目減半的原因是同源染色體分開(kāi)，在次級(jí)精母細(xì)胞中已沒(méi)有同源染色體了。

聯(lián)會(huì)的同源染色體分開(kāi)，說(shuō)明染色體具有一定的獨(dú)立性，由于兩個(gè)同源染色體在細(xì)胞中央的排列位置是隨機(jī)的，可以互相交換，因此，就決定了同源的兩個(gè)染色體各移向哪一極也是隨機(jī)的，這樣，不同對(duì)的染色體之間就可以自由組合。這是將來(lái)要學(xué)的基因的自由組合規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。

第二次分裂的基本過(guò)程與有絲分裂相似：中期，染色體的著絲點(diǎn)排成一排，后期，著絲點(diǎn)一分為二，兩個(gè)姐妹染色單體成為兩個(gè)染色體，在紡錘絲的牽引下，移向兩極，接著，細(xì)胞分裂，兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分裂成4個(gè)精子細(xì)胞，減數(shù)分裂完成。

精子細(xì)胞再經(jīng)過(guò)變形，形成精子，在這個(gè)過(guò)程中，丟掉了精子細(xì)胞的大部分細(xì)胞質(zhì)，帶上重要的物質(zhì)——細(xì)胞核內(nèi)的染色體，輕裝上陣，并形成了一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的尾，便于游動(dòng)。

卵細(xì)胞的形成過(guò)程

卵細(xì)胞在卵巢中形成，其過(guò)程與精子形成過(guò)程基本相同，但也有區(qū)別。相同點(diǎn)：染色體復(fù)制一次，都有聯(lián)會(huì)和四分體時(shí)期，經(jīng)過(guò)第一次分裂，同源染色體分開(kāi)，染色體數(shù)目減少一半，在第二次分裂過(guò)程中，有著絲點(diǎn)的分裂，最后形成的卵細(xì)胞，它的染色體數(shù)目也比卵原細(xì)胞減少了一半。不同點(diǎn)：每次分裂都形成一大一小兩個(gè)細(xì)胞，小的叫極體，極體以后都要退化，只剩下一個(gè)卵細(xì)胞，而一個(gè)精原細(xì)胞是形成4個(gè)精子；卵細(xì)胞形成后，不需要經(jīng)過(guò)變形，而精子要經(jīng)過(guò)變形才能形成。卵細(xì)胞：細(xì)胞體形較大，呈球形，不能游動(dòng)；含卵黃多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，保證受精后發(fā)育成新個(gè)體。精子：細(xì)胞體形較小，有鞭毛，能游動(dòng)，其特點(diǎn)是保證受精作用的實(shí)現(xiàn)。

受精作用——精子與卵細(xì)胞結(jié)合成為合子的過(guò)程

精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，精子與卵細(xì)胞的細(xì)胞核結(jié)合在一起，因此，合子中染色體數(shù)目又恢復(fù)到原來(lái)的體細(xì)胞的數(shù)目，其中一半來(lái)自精子（父方），一半來(lái)自卵細(xì)胞（母方）。從同源染色體的角度看，精子和卵細(xì)胞中的同源染色體都是成單存在，但精子帶有其中的一條，卵細(xì)胞帶有其中的另一條，受精后，這兩條同源染色體到了一個(gè)細(xì)胞中，它們就成對(duì)存在了，所以，關(guān)于同源染色體的概念說(shuō)，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方，就是這個(gè)意思。

減數(shù)分裂使染色體數(shù)目減半，受精作用使染色體數(shù)目又恢復(fù)到原來(lái)的數(shù)目，從而使生物前后代染色體數(shù)目保持恒定。

四、細(xì)胞分化

以高等動(dòng)物為例，受精卵卵裂進(jìn)行到一定時(shí)間細(xì)胞增多，形成了一個(gè)內(nèi)部有腔的球狀胚，這個(gè)時(shí)期的胚叫囊胚。這時(shí)期的胚其特點(diǎn)是中央有一空腔，叫囊胚腔。胚繼續(xù)發(fā)育形成原腸胚。由于動(dòng)物極一端的細(xì)胞分裂較快，新產(chǎn)生的細(xì)胞便向植物極方向推移、使植物極一端的細(xì)胞向囊胚腔陷入，囊胚腔縮小，內(nèi)陷的細(xì)胞不僅構(gòu)成了胚胎的內(nèi)胚層，而且圍成了一個(gè)新的腔叫原腸腔。在內(nèi)外細(xì)胞層之間分化出了一個(gè)新的細(xì)胞層，叫做中胚層，這時(shí)期的胚就叫原腸胚。原腸胚的特點(diǎn)是：具有原腸腔和外、中、內(nèi)三個(gè)胚層。原腸胚的外胚層由包被胚胎表面的動(dòng)物極一端的細(xì)胞構(gòu)成，內(nèi)胚層由陷入囊胚腔的細(xì)胞構(gòu)成，中胚層位于內(nèi)、外胚層之間，這三個(gè)胚層繼續(xù)發(fā)育，經(jīng)過(guò)組織分化、器官形成，最后形成一個(gè)完整的幼體。

外胚層：形成神經(jīng)系統(tǒng)的各個(gè)器官，包括腦、脊髓和神經(jīng)、眼的網(wǎng)膜、虹膜上皮、內(nèi)耳上皮、以及皮膚的表皮和皮膚的附屬結(jié)構(gòu)。

內(nèi)胚層：形成消化道（咽、食道、胃、腸等）和呼吸道（喉、氣管、支氣管等）的上皮，肺、肝、胰和咽部分衍生的腺體（甲狀腺，副甲狀腺、胸腺等）以及泌尿系統(tǒng)的膀胱、尿道和附屬腺體的上皮等。

中胚層：主要形成各種肌肉、骨胳、結(jié)締組織以及皮膚的真皮，循環(huán)系統(tǒng)（心臟、血管和血液）、排泄系統(tǒng)（腎、輸尿管）、生殖系統(tǒng)（生殖腺、生殖管道及附腺等）、氣管和消化道的管壁、體腔膜等。

細(xì)胞分化在胚胎期達(dá)到最大限度。

干細(xì)胞（ES）是一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞。它包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。干細(xì)胞的發(fā)育受多種內(nèi)在機(jī)制和微環(huán)境因素的影響。目前人類胚胎干細(xì)胞已可成功地在體外培養(yǎng)。最新研究發(fā)現(xiàn)，成體干細(xì)胞可以橫向分化為其他類型的細(xì)胞和組織，為干細(xì)胞的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

在胚胎的發(fā)生發(fā)育中，單個(gè)受精卵可以分裂發(fā)育為多細(xì)胞的組織或器官。在成年動(dòng)物中，正常的生理代謝或病理?yè)p傷也會(huì)引起組織或器官的修復(fù)再生。胚胎的分化形成和成年組織的再生是干細(xì)胞進(jìn)一步分化的結(jié)果。胚胎干細(xì)胞是全能的，具有分化為幾乎全部組織和器官的能力。

到了個(gè)體發(fā)育的一定階段甚至成體，仍有一部分細(xì)胞負(fù)責(zé)組織的更新和修復(fù)，諸如血液、腸道粘膜上皮、皮膚表皮等。這些細(xì)胞便是一般所指的特定組織的干細(xì)胞，又稱為多能性細(xì)胞。

隨著細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展，人們現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，栽些成體組織不但能再生，而且可以衍生成與其來(lái)源不同的細(xì)胞類型。例如肌肉細(xì)胞在一定的環(huán)境下可以成為有增殖能力的骨髓細(xì)胞；相反地，血液“前體細(xì)胞”(即未完全成熟的血細(xì)胞)也可變成肌肉細(xì)胞，甚至長(zhǎng)出肝或腦細(xì)胞來(lái)。

ES雖好，但其來(lái)源有限。目前ES多取自人工流產(chǎn)的極早期胚胎或是培植試管嬰兒時(shí)剩余的胚胎。然而現(xiàn)已有科學(xué)家證實(shí)ES可以在體外即實(shí)驗(yàn)室的試管中培養(yǎng)與繁殖，并且可以使ES細(xì)胞增殖、定向分化并形成多巴胺能性細(xì)胞，而這正是治療帕金森病所亟需的神經(jīng)元。

起開(kāi)關(guān)作用的蛋白質(zhì)名為“GATA”。研究人員利用基因工程方法使老鼠胚胎干細(xì)胞的“GATA”含量增加，結(jié)果胚胎干細(xì)胞變成了在孕育生命階段起重要作用的其他細(xì)胞。研究人員還同時(shí)發(fā)現(xiàn)，除了蛋白質(zhì)“GATA”，還有其他物質(zhì)也起到開(kāi)關(guān)作用，它們相互合作，共同決定胚胎干細(xì)胞的命運(yùn)。

研究人員計(jì)劃通過(guò)基因技術(shù)找到所有“開(kāi)關(guān)”，這樣胚胎干細(xì)胞就會(huì)按人的意志生成各種組織。操作好這些“開(kāi)關(guān)”，可能使普通干細(xì)胞變成真正的“萬(wàn)能細(xì)胞”。

干細(xì)胞尤其是胚胎干細(xì)胞的識(shí)別、分離、增殖、定向分化將成為細(xì)胞生物學(xué)以及整個(gè)生命科學(xué)的主攻熱點(diǎn)。

目前一個(gè)新的有趣的發(fā)現(xiàn)是，生命細(xì)胞活著時(shí)左旋，死亡后即右旋，一切病毒細(xì)菌和死亡的物質(zhì)卻只會(huì)右旋不會(huì)左旋。這是什么原因？這是否與宇宙本來(lái)就是左右不對(duì)稱有關(guān)（地球的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)仍然是左旋的，十大行星幾乎都是左旋的，宇宙大黑洞也是左旋的，中微子現(xiàn)也認(rèn)為是左旋的）。看來(lái)衰老問(wèn)題聯(lián)系到更廣闊的研究領(lǐng)域。

愈傷組織

花藥培養(yǎng) anther culture 用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，把發(fā)育到一定階段的花藥，通過(guò)無(wú)菌操作技術(shù)，接種在人工培養(yǎng)基上，以改變花藥內(nèi)花粉粒的發(fā)育程序，誘導(dǎo)其分化，并連續(xù)進(jìn)行有絲分裂，形成細(xì)胞團(tuán)，進(jìn)而形成一團(tuán)無(wú)分化的薄壁組織——愈傷組織，或分化成胚狀體，隨后使愈傷組織分化成完整的植株。

亦稱愈合組織或創(chuàng)傷組織。植物體局部受傷后，在傷口表面形成的具有分生能力和保護(hù)作用的活的薄壁細(xì)胞群。愈傷組織的外層細(xì)胞?？赡举|(zhì)化或形成周皮，對(duì)其表層的細(xì)胞起保護(hù)作用。在植物嫁接中愈傷組織促使砧木與接穗緊密結(jié)合，植物扦插能從愈傷組織分化出不定根和不定芽；在組織和細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，條件適宜也能長(zhǎng)出愈傷組織。利用愈傷組織誘導(dǎo)形成新植株已廣泛應(yīng)用于植物的無(wú)性繁殖。

植物組織培養(yǎng)中愈傷組織的形成和形態(tài)發(fā)生（植物體的結(jié)構(gòu)層次1課時(shí)）

在植物組織培養(yǎng)中，主要目標(biāo)是誘導(dǎo)愈傷組織形成和形態(tài)發(fā)生，使一個(gè)離體的細(xì)胞、一塊組織或一個(gè)器官的細(xì)胞，通過(guò)脫分化形成愈傷組織，并由愈傷組織再分化形成植物體。

愈傷組織的形成 從一塊外植體形成典型的愈傷組織，大致要經(jīng)歷三個(gè)時(shí)期：起動(dòng)期、分裂期和形成期。

起動(dòng)期是指細(xì)胞準(zhǔn)備進(jìn)行分裂的時(shí)期。用于接種的外植體的細(xì)胞，通常都是成熟細(xì)胞，處在靜止?fàn)顟B(tài)。起動(dòng)期是通過(guò)一些刺激因素（如機(jī)械損傷、改變光照強(qiáng)度、增加氧等）和激素的誘導(dǎo)作用，使外植體細(xì)胞的合成代謝活動(dòng)加強(qiáng)，迅速進(jìn)行蛋白質(zhì)和核酸的合成。機(jī)械損傷能誘導(dǎo)植物體細(xì)胞開(kāi)始分裂，如傷口上會(huì)出現(xiàn)愈傷組織。在植物組織培養(yǎng)中沿用了愈傷組織這一名詞，但是植物組織培養(yǎng)中誘導(dǎo)外植體細(xì)胞分裂形成的愈傷組織，大都不是損傷的結(jié)果。外源的生長(zhǎng)素類物質(zhì)對(duì)誘導(dǎo)細(xì)胞開(kāi)始分裂效果很好，因此生長(zhǎng)素類物質(zhì)在植物組織培養(yǎng)中得到了廣泛應(yīng)用，常用的有2，4—二氯苯氧乙酸、萘乙酸、吲哚乙酸和細(xì)胞分裂素等。

分裂期是指外植體細(xì)胞經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)以后脫分化，不斷分裂、增生子細(xì)胞的過(guò)程。處于分裂期的愈傷組織的特點(diǎn)是：細(xì)胞分裂快，結(jié)構(gòu)疏松，顏色淺而透明。

外植體的脫分化因植物種類、器官來(lái)源及其生理狀況的不同而有很大差別。例如，煙草、胡蘿卜等植物的脫分化比較容易，禾本科植物的脫分化比較難；花的脫分化比較容易，莖、葉的脫分化比較難；幼嫩組織的脫分化比較容易，成熟的老組織脫分化比較難。

分化期是指在分裂期的末期，細(xì)胞內(nèi)開(kāi)始出現(xiàn)一系列形態(tài)和生理上的變化，從而使愈傷組織內(nèi)產(chǎn)生不同形態(tài)和功能的細(xì)胞。這些細(xì)胞類型有薄壁細(xì)胞、分生細(xì)胞、色素細(xì)胞、纖維細(xì)胞，等等。

外植體的細(xì)胞經(jīng)過(guò)起動(dòng)、分裂和分化等一系列變化，形成了無(wú)序結(jié)構(gòu)的愈傷組織。如果在原來(lái)的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)愈傷組織，會(huì)由于培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)不足或有毒代謝物的積累，導(dǎo)致愈傷組織停止生長(zhǎng)，甚至老化變黑、死亡。如果要讓愈傷組織繼續(xù)生長(zhǎng)增殖，必須定期地（如2~4周）將它們分成小塊，接種到新鮮的培養(yǎng)基上，這樣愈傷組織就可以長(zhǎng)期保持旺盛的生長(zhǎng)。

愈傷組織的形態(tài)發(fā)生方式 經(jīng)過(guò)起動(dòng)、分裂和分化期產(chǎn)生的愈傷組織，其中雖然發(fā)生了細(xì)胞分化，但是并沒(méi)有器官發(fā)生。只有滿足某些條件，愈傷組織的細(xì)胞才會(huì)發(fā)生再分化，產(chǎn)生芽和根，進(jìn)而發(fā)育成完整植株。愈傷組織的形態(tài)發(fā)生方式主要有不定芽方式和胚狀體方式兩種。不定芽方式是在某些條件下，愈傷組織中的分生細(xì)胞發(fā)生分化，形成不同的器官原基，再逐漸形成芽和根。胚狀體方式是由愈傷組織細(xì)胞誘導(dǎo)分化出具有胚芽、胚根、胚軸的胚狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而長(zhǎng)成完整植株。這種由愈傷組織中的薄壁細(xì)胞不經(jīng)過(guò)有性生殖過(guò)程，直接產(chǎn)生類似于胚的結(jié)構(gòu)，叫做胚狀體。

不定芽方式和胚狀體方式是植物組織培養(yǎng)中最常見(jiàn)和最重要的兩種方式。胚狀體方式比不定芽方式有更多的優(yōu)點(diǎn)，如胚狀體產(chǎn)生的數(shù)量比不定芽多，胚狀體可以制成人工種子，等等。

肝細(xì)胞分裂

肝臟是人體一個(gè)重要的消化器官，因其在損傷的情況下有強(qiáng)大的再生修復(fù)能力而一直受到醫(yī)學(xué)家們的普遍關(guān)注。目前認(rèn)為參與肝臟修復(fù)的細(xì)胞可能有三個(gè)來(lái)源：一是通過(guò)肝細(xì)胞自身的有絲分裂來(lái)彌補(bǔ)死亡的肝細(xì)胞，這在正常的肝細(xì)胞代謝及輕度的肝臟損傷中起主要作用；二是在比較較嚴(yán)重的肝損情況下，肝臟的干細(xì)胞被激活并向肝細(xì)胞分化以修復(fù)肝臟；最近的研究顯示骨髓中的造血干細(xì)胞也具有向肝細(xì)胞分化能力，提示可作為肝臟細(xì)胞修復(fù)第三個(gè)潛在來(lái)源1。

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